Doğubayazıt ilçesi Anadolu’nun doğusunda 43.5 – 41.5 boylam, 35.5 – 40.0 enlem daireleri arasında, Trabzon-İran transit şose yolu üzerinde eskilerin istasyon dediği Sarıova denilen yerde kurulmuştur.
Doğubayazıt, Merkez ilçenin 93 km doğusunda, Erzurum-İran yolu üzerindedir. İlçe toprakları genellikle engebeli ve yüksektir. İlçe merkezi düzlükte kurulmuştur. 2000 nüfus sayımına göre İlçenin şehir nüfusu 44.014, köy nüfusu 45.562, köyleriyle birlikte toplam nüfusu 89.576 kişi, yüzölçümü 2.383 km2, nüfus yoğunluğu ise km2 başına 37 kişidir.
Eski Doğubayazıt, bugünkü ilçenin 6 km doğusunda, yüksek ve sert bir alandaydı. Ulaşım zorluklarına ve gelişmeye elverişli alan sıkıntısı yüzünden, 1938’de Doğubayazıt adı altında Sarıova bölgesine nakledilmiştir. Ekilen alanlar çok sınırlıdır. Halkın temel geçim kaynağı hayvancılıktır. İlçenin çok eskilere dayanan bir tarihi vardır.
Doğubayazıt Belediyesi 1876 yılında Bayazıt Sancağı Belediyesi olarak kurulmuştur. Kentin imar planı 1980’lerin başında onaylanmaya başlamıştır. Doğubayazıt, doğusunda İran, batısında Taşlıçay ve Diyadin ilçeleri, kuzeyinde Ağru Dağı, Iğdır ve güneyinde Muradiye ilçesi ile çevrilidir.
İlçe diğer ilçelere göre daha iyi sosyal imkanlara sahip ve gelişmeye müsait görünmektedir.
Yılın her mevsiminde ilçenin yolları açık, çevre il ve ilçelere bağlantısı fazla ve ulaşım imkanları kolaydır.